基于燃烧均衡调整和受热面沾污清洁的000MW锅炉提效技术研究
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完成单位:华电国际电力股份有限公司邹县发电厂
登记编号:ZSXC-05-J-2-068
登记年份:2022
发布时间:2022-07-26
成果主要完成人
李洪涛、高 鹏、钊学明、杜承德、李兴敏、曹景芳、吴延宾、李生伟
项目概况
在碳达峰、碳中和长期目标的指引下,电网新能源比例持续攀升,火电运行小时数大幅下降,煤炭价格持续攀升,火电厂为降低煤炭成本被迫大量掺烧低灰熔点煤、高灰份的低质低价煤,由此引发的锅炉结焦灭火事故时有发生。长期低负荷运行各燃烧器煤粉浓度不同导致的燃烧偏差、受热面积灰结焦问题,造成锅炉主、再热汽温下降,引起锅炉效率下降和机组煤耗上升。
本项目通过开展1000MW锅炉的冷态炉内动力场测量和热态一次风调平,并开展相关的制粉系统变出力试验等工作,引入了炉膛声波测温装置,构造了燃烧区上部壁温分布的实时棒图,据此作为燃烧均衡调整的反馈,再结合层燃烧器投停试验,实现了运行中的多旋流燃烧器均衡调整,较好的解决了缺氧燃烧导致火焰中心上移的结焦问题,实现安全掺烧低灰熔点煤的预期效果。
根据煤粉燃烧的机理分析,为降低低灰熔点煤的火焰中心,延长其燃尽时间和增加其冷却距离,将原来最上层燃烧器掺烧低灰熔点煤种,改至最下层燃烧器掺烧,并通过高料运行位和提高动态分离器转速降低其煤粉细度,避免大焦粒形成;通过增加低灰煤种的二次风供给,提高掺烧低灰煤种燃烧器的一次风温,避免过度分级配风燃烧导致的火焰中心上移,最终通过底层燃烧器掺配低灰熔点煤种,并在低负荷炉温低时段掺烧,将1000MW锅炉适烧煤种的软化温度从1350℃降低至1150℃,实现全年安全掺烧兴县豫能等低灰熔点煤种87.5万吨,共降低煤炭成本2187.5万元;通过多措并举防止锅炉结焦,避免锅炉掉焦灭火非停1次以上,不计停机电量损失的情况下,节约1000MW机组启停成本120万元。